Kas yra sklaidos matuoklis?

Sklaidos matuoklis yra tikslus matavimo prietaisas, kuris perduoda mikrobangų energiją ir nuskaito šviesos atspindžius, išsklaidytas nuo tikslinio paviršiaus, kad gautų matmenų duomenis. „Atgal išsklaidyta“ šviesa gali būti skaitoma kaip grafinis arba spalvotas tikslinio paviršiaus atvaizdavimas, todėl galima labai tiksliai stebėti ir atlikti matavimus. Ši technologija naudojama laboratorijoje, lauke ir palydovuose įvairiems mokslo, pramonės ir kariniams tikslams. Kai kurie naudojimo būdai apima vandenyno bangų aukščio ir srautų matavimą, siekiant nustatyti vėjo kryptį ir greitį vandenynų srovės analizei ir stebėjimui; Be to, sklaidos matavimas gali išmatuoti topografiją, pasaulinius klimato ir oro reiškinius bei tikslių mikroschemų ir nanotechnologijų konstrukciją.

Sklaidos matuokliai atliekami nepalankiomis sąlygomis, pakeičiant netikslias technologijas, kurias gali sutrukdyti nelygumai nuo debesų dangos iki optinės įrangos trūkumų. Naudojant mikrobangų impulsus gaunamas tikslus signalo ir triukšmo grįžtamasis ryšys, todėl gaunami aiškūs, patikimi ir pakartojami duomenys. Duomenys, gauti naudojant šią technologiją, sukuria naujas užklausas daugelio sričių mokslininkams, įskaitant jūrų pramonę, kur sklaidos matavimas suteikia įžvalgų apie oro sąlygas, žuvininkystę, jūrų saugumą ir pasaulinį klimatą.

Naudojant optinius detektorius ir skirtingo bangos ilgio lazerius, sklaidos matuokliai gali nustatyti paviršių ir pagrindo pagrindo optines charakteristikas. Antžeminėje technologijoje gali būti naudojami paraboliniai atšvaitai, radijo dažnių (RF) posistemiai, tarpinio dažnio (IF) elektronika ir duomenų rinkimo įrenginiai. Tokios sistemos gali stebėti atgalinio sklaidos duomenis iš reljefo, pvz., miškų, dirvožemio ir augmenijos.

Gamyboje sklaidos matuoklis naudojamas puslaidininkių konstrukcijoms, kuriuos kartais reikia matuoti atominiu lygiu. Puslaidininkiai turi daug sluoksnių, kuriuos reikia tiksliai suderinti iki nanometrų skalės. Metrologija arba matavimo sistemų tyrimas ir plėtra apėmė sklaidos matavimą, kuris pranoksta net vaizdo perdangos technologiją, atliekamą naudojant galingus mikroskopus. Užuot perdengę vaizdus, ​​inžinieriai išsklaido įvairaus ilgio šviesos bangas per puslaidininkines plokšteles ir matuoja jų dvikryptį atspindį naudodami programinę įrangą ir algoritmus. Tai leidžia tiksliai išmatuoti nedidelius nesutapimus, neatsižvelgiant į netaisyklingos mikroskopo optikos ar veikimo.

Sklaidos matuoklio technologija leidžia greitai, neardomai analizuoti medžiagas ar paviršius, kruopščiai analizuojant difrakcuotą šviesą, palyginti su periodiškai sklaidančio paviršiaus linijos formos pokyčiais. Ši technologija yra įdiegta daugelyje palydovų, kurie stebi vienodus radaro skerspjūvius arba „pravėles“ Žemės rutulio paviršiaus plote. Kartu su žemėlapių sudarymo technologija, ryšių sistemomis ir kitomis oro ar paieškos ir gelbėjimo tarnybomis, tai leidžia viską nuo dirvožemio drėgmės iki vulkaninių įvykių aiškiai parodyti tiksliais matmenų pokyčiais.

Dviejų krypčių atspindžio pasiskirstymo funkcija (BRDF) apibūdina materialią šviesos atspindžio savybę nuo realių paviršių, naudojamų optikoje, termodinamikoje ir kompiuterių moksluose. Tokios naujovės, kaip kupolinis sklaidos matuoklis, leidžia išmatuoti daugybę difrakcijų keliais kritimo kampais, įskaitant šviesą, išsklaidytą iš zenito ir azimuto kampų. Tai suteikia didesnį jautrumą nuskaitant sklaidos struktūrą, o tai leidžia gauti didesnį duomenų kiekį per trumpesnį laiką.